基于GIS和RS的黄石市矿山地质环境评价

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:menchen528
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国内外对矿山地质环境问题日趋加重的危害性越来越重视,而对于矿山地质环境的量化评价则是在近几年刚刚兴起,仍处于探索及初步研究阶段。如何将矿山地质环境进行定量化分区,并根据不同分区内的矿山地质环境问题进行针对性的预防与治理是当前保护矿山地质环境、进行矿山地质环境规划并进行分期治理的首要任务之一。   本文采用GIS和RS技术,以黄石市(黄石港区、西塞山区、下陆区、铁山区)为研究对象,利用2009年1月27和2008年12月16日SPOT5遥感数据,结合研究区的地形图及采矿登记权等相关资料,对矿山地质环境进行评价。论文着重研究了以下几方面:   1、根据数据的可获取性,在分析研究区地质背景、自然地理环境、地质灾害发育程度和矿山开采现状的基础上,建立一套基于GIS和RS的矿山地质环境评价指标体系(包括地质背景、矿山地质环境现状和自然地理环境三个准则层,以及对应的11个因子组成的要素层)。   2、针对各指标,提出了与之相适应的GIS和RS提取方法:利用三维表面分析模块提取坡度分级图;在获取的地层信息数据的基础上,根据地层是否含矿和岩石的抗风化能力进行分级赋值;根据收集的矿权数据和遥感影像的解译数据,对矿山生产规模、矿山开采深度、矿山经济类型和矿山开发占用破坏土地进行分级提取;地质灾害采用2km×2km单元划分格网进行密度制图;基于像元二分模型,利用归一化植被指数提取植被覆盖度;利用Spline内插法,得到降雨侵蚀力栅格分布图;利用欧式距离分析功能建立道路影响因子分级图。   3、运用层次分析法,给各指标因子赋权重。再根据评价指标分级体系和矿山地质环境综合评价模型,运用GIS的栅格运算功能,对各指标因子进行栅格计算、空间叠加,最终得到了黄石市矿山地质环境评价分区图。   根据评价结果,将研究区矿山地质环境划分为矿山地质环境极严重区、严重区、中等区和较轻区。分区结果:   1、矿山地质环境极严重区面积约16.21 km2,占研究区面积约9.81%。包括:大冶铁矿矿区;黄石市东井、袁仓、胡家湾煤矿矿区;狮子立山天青石矿区。   2、矿山地质环境严重区面积约为27.24km2,约占研究区面积16.48%。包括:铁山区松屏、秀山煤矿矿区和铁山灰岩矿区;下陆区长乐山煤矿灰岩、王宝山和东方山灰岩矿区;西塞山区灰岩、小型煤矿和碎石厂及大冶钢厂区;黄石港区水泥厂、化工厂、砖瓦厂区。   3、矿山地质环境中等区面积约为70.24km2,约占研究区面积42.49%。主要分布于工矿企业周边地区。   4、矿山地质环境较轻区面积约为51.61km2,约占研究区面积31.22%。主要分布在水体、山区和远离矿山开采的居民地。   由分区结果得出:国有老铁矿和老煤矿区矿山环境问题仍然是黄石市工作重点之一,如铁山区露天和地采铁矿区、黄荆山北麓地采煤矿地段等矿山环境极严重区的矿山地质灾害问题十分突出。集体、私营个体小型矿山环境问题仍将十分突出,如铁山区地采煤矿和露采灰岩,以及下陆区和西塞山区露采灰岩形成的矿山地质环境严重区。矿山地质灾害、土地占用及破坏、地下水系统破坏等矿山地质环境问题,相当长时间内仍然存在。   分区结果与研究区实际情况和其他部门做出的评价结果基本吻合,证明选取的评价体系和方法是可靠有效的。该研究结果为黄石市矿山地质环境保护与恢复治理规划提供了有益的参考和借鉴,并为矿山地质环境评价和进一步研究奠定了一定的理论基础。
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